(57)【要約】【課題】  樹脂層形成における生産性の高い複合レンズの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  研磨済みであって芯取りされていない未芯取りレンズ基体と、樹脂層形成用の凹部が少なくとも１つ設けられた型とを用意し、前記未芯取りレンズ基体及び／又は型に紫外線硬化樹脂液を付与した後に相対位置を調整することなく前記型の凹部に未芯取りレンズ基体を配置し、さらに加圧部材により前記未芯取りレンズ基体を型に対して加圧する第１の工程と、前記紫外線硬化樹脂液に紫外線を照射することにより紫外線硬化樹脂液を硬化させて樹脂層を形成する第２の工程と、樹脂層が形成された未芯取りレンズ基体を型から取り外して未芯取り複合レンズを得た後に、ベルクランプ法によって前記未芯取り複合レンズを固定して芯取りする第３の工程と、を含む複合レンズの製造方法である。【選択図】  図４
2007025297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線硬化樹脂液を硬化させてなる樹脂層がレンズ基体に形成された複合レンズの製造方法において、
研磨済みであって芯取りされていない未芯取りレンズ基体と、樹脂層形成用の凹部が少なくとも１つ設けられた型とを用意し、前記未芯取りレンズ基体及び／又は型に紫外線硬化樹脂液を付与した後に相対位置を調整することなく前記型の凹部に未芯取りレンズ基体を配置し、さらに加圧部材により前記未芯取りレンズ基体を型に対して加圧する第１の工程と、
前記紫外線硬化樹脂液に紫外線を照射することにより紫外線硬化樹脂液を硬化させて樹脂層を形成する第２の工程と、
樹脂層が形成された未芯取りレンズ基体を型から取り外して未芯取り複合レンズを得た後に、ベルクランプ法によって前記未芯取り複合レンズを固定して芯取りする第３の工程と、
を含むことを特徴とする複合レンズの製造方法。
【請求項２】
前記第１の工程において、前記加圧部材は、未芯取りレンズ基体との対向面に紫外線透過性弾性材が配備されていることを特徴とする請求項１に記載の複合レンズの製造方法。
【請求項３】
前記紫外線透過性弾性材はシリコンゴムであることを特徴とする請求項２に記載の複合レンズの製造方法。
【請求項４】
複数の誘電体層を積層してなる反射防止層がレンズ基体に形成された複合レンズの製造方法において、
研磨済みであって芯取りされていない未芯取りレンズ基体を用意し、前記未芯取りレンズ基体の表面上に、誘電体層を複数堆積させることにより反射防止層を形成して、反射防止層が形成された未芯取りレンズ基体からなる未芯取り複合レンズを得る第１の工程と、
ベルクランプ法によって前記未芯取り複合レンズを固定して芯取りする第２の工程と、
を含むことを特徴とする複合レンズの製造方法。
【請求項５】
レンズ基体と、樹脂層と、複数の誘電体層を積層してなる反射防止層とを備えた複合レンズの製造方法において、
研磨済みであって芯取りされていない未芯取りレンズ基体を用意し、前記未芯取りレンズ基体の表面上に樹脂層を形成する第１の工程と、
少なくとも樹脂層表面の一部に、誘電体層を複数堆積させることにより反射防止層を形成して、樹脂層と反射防止層とを備えた未芯取りレンズ基体からなる未芯取り複合レンズを得る第２の工程と、
ベルクランプ法によって前記未芯取り複合レンズを固定して芯取りする第３の工程と、
を含むことを特徴とする複合レンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ、携帯電話機等に使用される撮像レンズ系、光ピックアップ用レンズ、或いは光通信の集光用・発散用レンズなどに応用される複合レンズの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばデジタルカメラ、携帯電話機、光ピックアップ、光通信機器等の光学機器には１つ又は複数のレンズが使用されている。レンズに球面レンズを使用すると収差を抑えるためにレンズ枚数が多くなり、市場が要求する光学機器の小型軽量化の障害となっていた。そこで、ガラス又は透明プラスチックからなる球面レンズをレンズ基体とし、その表面に非球面形状を有する熱硬化性樹脂層又は紫外線硬化樹脂層を形成することによって非球面レンズとして機能する複合レンズを作製し、該複合レンズを光学系に具備することでレンズ枚数を少なくして、光学系を小型化、即ち光学機器を小型化していた。
【０００３】
従来、複合レンズに用いられるレンズ基体は以下のような工程を経て製造されていた。まず、ブロック状のレンズ素材の外径を丸めた（丸め）後、カーブ・ジェネレータレンズにより表面を球面に加工する（荒ずり）。次いで、砂かけ、研磨を経てレンズ基体の表面はサブミクロン・オーダの精密な球面となる。その後、ベルクランプ法により芯取りを行ってレンズ基体は完成する。
【０００４】
次いで、レンズ基体に樹脂層を形成することにより複合レンズが完成することとなるが、複合レンズの光学性能を確保するためには、レンズ基体の光軸と、このレンズ基体に所定の非球面形状を転写するための型に設けられた凹部の中心軸とを正確に一致させる必要がある。そのため、図１０（ａ）のようにレンズ基体２を型４の凹部41に配置した（配置工程）後、同図（ｂ）のように凹部41の中心軸41Cとレンズ基体２の光軸2Cとの合わせ込み（調芯）を行っていた（調整工程）。
【０００５】
レンズ基体の光軸と型の凹部の中心軸とを一致させる方法の一例としては、レンズ基体の外周部にフランジ部を設け、このフランジ部の外周面を、型に形成された嵌合部に嵌合させる方法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６２−２７２２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の製造方法では、配置工程と調整工程という２つの工程が必要であるため、製造装置が複雑となると共に、調整工程に要する時間がかかるため生産性が悪いという問題があった。
【０００７】
又、特許文献１に記載の方法においても、樹脂層形成前後のレンズ基体の脱着を容易にするため、型の凹部の最大径はレンズ基体の直径よりもわずかながら大きくせざるを得ず、レンズ基体の光軸と型の凹部の中心軸とを完全に一致させることはできなかった。
【０００８】
さらに、複数の凹部を具備した型を用いて１ショットで複数のレンズ基体に樹脂層を形成する場合、個々のレンズ基体の厚みや姿勢がばらつくと、個々のレンズ基体を確実に型に対して加圧することができない。  例えば、図１１の配置状態では、中央の凹部41に配置されたレンズ基体22が傾いているため、加圧部材５では左右にある２つのレンズ基体2１、23を確実に型４に加圧することができないため、レンズ基体21、23が型の凹部41から浮き上がり、樹脂層厚が所定の寸法より厚くなったり、レンズ基体21、23の光軸と形成された樹脂層の光軸が致命的にずれるという問題が発生した。
【０００９】
そこで、本発明は、特許文献１に記載の方法で得られる程度のレンズ基体の光軸と型の中心軸との同軸度を達成することができ、かつ、樹脂層形成における生産性の高い複合レンズの製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
又、本発明の他の目的は、１ショットで複数のレンズ基体に樹脂層を形成する場合、個々のレンズ基体を確実かつ均一に型に対して加圧することができるため、樹脂層厚を所定の寸法にすることができると共に、レンズ基体の光軸と樹脂層の光軸との同軸度を問題ないレベル内に収めることができる複合レンズの製造方法を提供することである。
【００１１】
樹脂層がレンズ基体の外径近傍まで形成されるような設計である場合、図１２のように樹脂液がコバ部まで回り込んで樹脂層３が形成されることがある。コバ部に樹脂層が形成されてしまうと、従来の製造方法では外径部を削ることができないため、当該複合レンズは不良品として廃棄せざるを得なかった。
【００１２】
そこで、前述したようなコバ部における樹脂層形成という事態が発生したものでも良品として再生することができる製造方法を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の発明は、紫外線硬化樹脂液を硬化させてなる樹脂層がレンズ基体に形成された複合レンズの製造方法において、研磨済みであって芯取りされていない未芯取りレンズ基体と、樹脂層形成用の凹部が少なくとも１つ設けられた型とを用意し、前記未芯取りレンズ基体及び／又は型に紫外線硬化樹脂液を付与した後に相対位置を調整することなく前記型の凹部に未芯取りレンズ基体を配置し、さらに加圧部材により前記未芯取りレンズ基体を型に対して加圧する第１の工程と、前記紫外線硬化樹脂液に紫外線を照射することにより紫外線硬化樹脂液を硬化させて樹脂層を形成する第２の工程と、樹脂層が形成された未芯取りレンズ基体を型から取り外して未芯取り複合レンズを得た後に、ベルクランプ法によって前記未芯取り複合レンズを固定して芯取りする第３の工程と、を含む複合レンズの製造方法である。
【００１４】
前記第１の工程において、前記加圧部材は、未芯取りレンズ基体との対向面に紫外線透過性弾性材を配備することが好ましい。
【００１５】
また、前記紫外線透過性弾性材はシリコンゴムとすることができる。
【００１６】
第２の発明は、複数の誘電体層を積層してなる反射防止層がレンズ基体に形成された複合レンズの製造方法において、研磨済みであって芯取りされていない未芯取りレンズ基体を用意し、前記未芯取りレンズ基体の表面上に、誘電体層を複数堆積させることにより反射防止層を形成して、反射防止層が形成された未芯取りレンズ基体からなる未芯取り複合レンズを得る第１の工程と、ベルクランプ法によって前記未芯取り複合レンズを固定して芯取りする第２の工程と、を含む複合レンズの製造方法である。
【００１７】
第３の発明は、レンズ基体と、樹脂層と、複数の誘電体層を積層してなる反射防止層とを備えた複合レンズの製造方法において、研磨済みであって芯取りされていない未芯取りレンズ基体を用意し、前記未芯取りレンズ基体の表面上に樹脂層を形成する第１の工程と、少なくとも樹脂層表面の一部に、誘電体層を複数堆積させることにより反射防止層を形成して、樹脂層と反射防止層とを備えた未芯取りレンズ基体からなる未芯取り複合レンズを得る第２の工程と、ベルクランプ法によって前記未芯取り複合レンズを固定して芯取りする第３の工程と、を含む複合レンズの製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、芯取りを行っていないレンズ基体（研磨は終了済み）に樹脂層を形成するに際して、レンズ基体の光軸と型の凹部の中心軸を調整する必要がないため、製造装置を単純な構造とすることができると共に、複合レンズの生産性を向上させることができる。
【００１９】
樹脂層がレンズ基体の外径近傍まで形成されるような設計である場合、樹脂液がコバ部まで回り込んで樹脂層が形成されたとしても、本発明では樹脂層形成後に、ベルクランプ法による芯取りを行うのでコバ部に形成された樹脂層も同時に除去することができる。従って、従来不良品として廃棄しなければならなかった複合レンズを良品とすることができるため、歩留まりの向上も達成することができる。
【００２０】
又、１ショットで複数のレンズ基体に樹脂層を形成する場合、シリコンゴムを介して加圧部材により前記複数のレンズ基体を型に対して加圧することができるため、個々のレンズ基体を確実かつ均一に型に加圧することができる。よって、樹脂層厚を所定の寸法にすることができると共に、レンズ基体の光軸と樹脂層の光軸との同軸度を問題ないレベル内に収めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施形態を実施例により具体的に説明する。
【実施例１】
【００２２】
まず、硼珪酸ガラスＢＫ７からなるレンズ素材に、丸め、荒ずり、砂かけ、研磨を施して表面がサブミクロン・オーダの精密な球面となっている未芯取りレンズ基体2Aを作製する。該未芯取りレンズ基体2Aの断面図を図２に示す。図を見ると分かるように、該未芯取りレンズ基体2Aは両凸の球面レンズであるが、芯取りは施されていないためコバ部2R、2Lの大きさは非対称となっている。
【００２３】
ここで、樹脂層を形成するための型４を用意する。図３は型４の要部のみを示した概略斜視図である。同図を見れば分かるようにこの型４には樹脂層形成用の凹部41が９つ設けられており、１ショットの樹脂成形で９つのレンズ基体に樹脂層を形成することができるものである。
【００２４】
以降の工程について断面図を用いて説明する。まず、図４（ａ）に示すようにそれぞれの凹部41に紫外線硬化性の樹脂液3Lを泡が混入しないように所定量だけ付与する。次いで、同図（ｂ）の如く、未芯取りレンズ基体2Aの光軸と凹部41の中心軸を調芯することなく、即ち凹部41と未芯取りレンズ基体との相対位置を調整することなく未芯取りレンズ基体2Aを型４の凹部41に配置する。未芯取りレンズ基体2Aの光軸と凹部41の中心軸は完全には一致しないが、型４１には突起部42があるため未芯取りレンズ基体2Aは過度の位置ズレが規制され、未芯取りレンズ基体2Aの光軸と凹部41の中心軸との同軸度を所望の範囲内とすることができる。本実施例では図を見るとわかるように中央の未芯取りレンズ基体2Aは偏芯して配置されている。
【００２５】
次に、同図（ｃ）のように、加圧部材５を駆動機構（図示せず）により降下させて未芯取りレンズ基体2Aを型４に押し当てる。この加圧部材５は、石英製加圧板51とその加圧面側に配設されているシリコンゴム52を有している。配置した未芯取りレンズ基体2Aのうちに偏芯して配置されていたものがあったとしても、シリコンゴム52を介して石英製加圧板51が個々の未芯取りレンズ基体2Aを型４に確実かつ均一に加圧することができる。このとき樹脂液3Lは型４の凹部41の表面と未芯取りレンズ基体2Aとの間の空間に隙間無く充填されている。
【００２６】
次いで、同図（ｄ）のように、石英製加圧板51側から未芯取りレンズ基体2Aへ向けて紫外線（矢印で示す）を所定の時間だけ照射すると、紫外線は石英製加圧板51及びシリコンゴム52を透過して樹脂液3Lに達する。よって、樹脂液3Lが硬化して樹脂層３が形成される。
【００２７】
次に、樹脂層３が形成された未芯取りレンズ基体2Aを型４から取り外して、図５に示す実施例の未芯取り複合レンズ11が完成することとなる。形成された樹脂層は、その厚さが所定の寸法通りになると共に、樹脂層３の中心軸と未芯取りレンズ基体2Aの光軸との同軸度は問題ないレベル内に収っている。
【００２８】
次いで、ベルクランプ法による芯取り工程に入る。図６に示すように、未芯取り複合レンズ11の未芯取りレンズ基体2Aの表面をクランプ71及びクランプ72で挟持し、表面の滑りを利用して未芯取りレンズ基体2Aの光軸をクランプの回転軸と一致させる。その後、未芯取りレンズ基体2Aが滑らないようにクランプ71、72で未芯取り複合レンズ11を固定して矢印の方向で回転させる。さらに、矢印の方向に回転した砥石８により未芯取りレンズ基体2Aのコバ部を削り、芯取りを行う。加工終了後、クランプをはずして図１のように複合レンズ１が完成する。
【実施例２】
【００２９】
実施例２は、実施例１とは異なり、レンズ基体上に紫外線硬化樹脂層ではなく、複数の誘電体層からなる反射防止層を形成したものである。以下に、その製造方法について説明する。
【００３０】
実施例１と同様の方法で未芯取りレンズ基体2Aを用意し、図８に示すように反射防止層成膜用治具９に取り付ける。この未芯取りレンズ基体2Aの表面上に、ＳｉＯ２膜、ＴｉＯ２膜、ＳｉＯ２膜を蒸着（矢印方向）により順次堆積させて反射防止層ARを形成した。
【００３１】
反射防止層ARが形成された未芯取りレンズ基体2Aの表面を図９（ａ）に示す。未芯取りレンズ基体2Aの周縁部は治具９の支持部91が遮蔽物として作用するため反射防止層ARが形成されていない反射防止層未形成部2Anとなっている。また、未芯取りレンズ基体2Aの中央部は所望の厚さの反射防止層AR1が形成されているのに対して、未芯取りレンズ基体2Aの表面が露出している領域のうち支持部91の近傍は、支持部91があるため蒸着量が少なくなり、所望の厚さよりも薄い反射防止層AR2が形成されている。
【００３２】
次に、反射防止層ARを形成した未芯取りレンズ基体2Aに、実施例１と同様にベルクランプ法による芯取りを施し、反射防止層未形成部2Anの外周部を削った。
【００３３】
図９（ｂ）に芯取り後の複合レンズの正面図を示す。芯取りをすると共に、従来の製造方法と比較して反射防止層未形成部2Anを小さくすることができた。即ち、複合レンズの小型化を達成することができるという効果も有する。
【００３４】
なお、実施例２では、反射防止層未形成部2Anの外周部のみを削り、内周部は残しているが、これに限定されず、反射防止層未形成部2Anのすべてと、厚さが薄くなっている反射防止層AR2形成部の一部又は全部とを芯取りにより削っても良い。また、所望の厚さを有している反射防止層AR1形成部の一部までも芯取りにより削っても良い。
【００３５】
本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
【００３６】
例えば、実施例ではレンズ基体２の一方の主面のみに樹脂層３を形成したが、図７に示すようにレンズ基体２の両方の主面に樹脂層３を形成しても良い。また、レンズ基体２も両凸レンズに限定されず、両凹レンズ、メニスカスレンズ、平凸レンズ、平凹レンズのいずれを用いても良い。
【００３７】
実施例においては、型の凹部に紫外線硬化樹脂液を付与した後に型の凹部に未芯取りレンズ基体を配置したがこれに限定されず、未芯取りレンズ基体に紫外線硬化樹脂液を付与した後に型の凹部に未芯取りレンズ基体を配置することも本発明の範囲に含まれる。
【００３８】
また、反射防止層をレンズ基体に堆積する方法としても、蒸着に限定されず、例えばスパッタリングによることもできる。
【００３９】
実施例２においては、未芯取りレンズ基体の表面に反射防止層を形成し、ベルクランプ法により芯取りを行ったが、これに限定されない。未芯取りレンズ基体の表面に例えば熱硬化性や紫外線硬化性の樹脂層を形成した後に、少なくとも樹脂層表面の一部、即ち樹脂層上のみ、又は樹脂層上と樹脂層が形成されていない未芯取りレンズ基体露出面上とに反射防止層を形成したものに、ベルクランプ法による芯取りを行っても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明によれば、複合レンズの製造装置を単純な構造とすることができると共に、複合レンズの生産性を向上させることができる。さらに、コバ部に樹脂層が形成されたことによる不良をなくすことができるので、歩留まりが向上する。又、樹脂層厚を所定の寸法にすることができると共に、レンズ基体の光軸と型の中心軸との同軸度を問題ないレベル内に収めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る実施例１の複合レンズの断面図である。
【図２】本発明に係る実施例の未芯取りレンズ基体の断面図である。
【図３】本発明に係る実施例１で用いる型の概略斜視図である。
【図４】本発明に係る実施例１の複合レンズの部分工程図である。
【図５】本発明に係る実施例１の未芯取り複合レンズの断面図である。
【図６】本発明に係る実施例１の芯取り工程を説明する断面図である。
【図７】本発明に係る実施例１の他の態様の複合レンズの断面図である。
【図８】本発明に係る実施例２の反射防止層の形成を説明する断面図である。
【図９】本発明に係る実施例２の芯取りを説明する断面図である。
【図１０】従来の配置・調整工程を説明する断面図である。
【図１１】従来の加圧状態を説明する断面図である。
【図１２】樹脂層がコバ部にも形成された状態を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１…複合レンズ
１１…未芯取り複合レンズ
２…レンズ基体
２Ａ…未芯取りレンズ基体
３…樹脂層
３Ｌ…樹脂液
４…型
４１…凹部
５…加圧部材
５２…シリコンゴム
ＡＲ…反射防止層
【図１】
2007025297.tif 000003
【図２】
2007025297.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007025297.tif 000011
【図１０】
2007025297.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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